Grüßt euch,
wenn ich ein Lebensmittel mit 90°C in einem Solebad, das zu 22% mit NaCl gesättigt ist und -15°C kalt ist, herunterkühle, dann ist das ΔT bei 115°K. Meine Frage ist, wirkt sich bei der Berechnung der Wärmeenergie die Erstarrungsenergie aus obwohl ja durch den Salzgehalt keine Erstarrung vorkommt?
Hallo,
ich denke gar nicht. Was du brauchst, ist lediglich die Wärmekapazität deiner gesättigten Lösung. Nur weil ein Phasenübergang eintreten , in dem Fall, wenn du einen anderen Stoff (nämclih reines Wasser) nehmen , heißt das nicht, dass du diesen Fall auch beachten musst.
Gruß!
w.bars
Grüßt euch,
Grüß dich neuzugegangener Experte,
dann ist das ΔT bei 115°K. Meine Frage ist, wirkt sich bei der
Berechnung der Wärmeenergie die Erstarrungsenergie aus obwohl
ja durch den Salzgehalt keine Erstarrung vorkommt?
was du zur Berechnung der Kühlenergie benötigst ist die Art, der Feuchtegehalt und die Wärmekapazität des zu kühlenden Lebensmittels.
Die Kühlsole mit den -15°C soll gar nicht erstarren („… obwohl ja durch den Salzgehalt keine Erstarrung vorkommt?“), sondern das Wasser im Lebensmittel.
Sollen z.B. Getreidekörner (mit ca. 15% Feuchtegehalt [auf Frischgewicht bezogen]) oder frische Erdbeeren (mit ca. 92% Feuchtegehalt [auf Frischgewicht bezogen]) gekühlt werden?
Deine Frage: „wirkt sich bei der Berechnung der Wärmeenergie die Erstarrungsenergie aus …?“ kann mit „Ja“ beantwortet werden.
Bei Getreidekörnern würde ich die „Erstarrungsenergie“ des enthaltenen Wassers vernachlässigen, bei frischen Erdbeeren nicht. Es könnte auch sein, daß in diesem speziellen Fall mit dem Eiweiß- und Salgehalt der Körner, keine Erstarrung des bißchen Wassers eintritt. Das Wasser ist auch an die Stärke adsorbiert und besitzt dadurch eine ganz andere Aktivität als „freies“ Wasser.
Dein: „… in einem Solebad, das zu 22% mit NaCl gesättigt ist …“ ist falsch ausgedrückt.
Es sollte etwa so heißen: „in einem Solebad mit einem NaCl-Gehalt von 22%“. Eine derartige Sole kann auf ca. -15°C abgekühlt werden, ohne daß sie erstarrt.
Auch ohne Gruß
Hallo watergolf93
Danke für deine Antwort. Es wurde ein Wassergehalt von 49,2% festgestellt. Das Lebensmittel gibt es so noch nicht und daher ist es schwierig die Wärmekapazität davon zu ermitteln. Es gibt keine Referenzprodukte und die einzelnen Rohstoffe wurden technologisch und rheologisch verändert so das nicht vom Rohzustand auszugehen ist.Daher habe ich mich nur auf das freie Wasser im Produkt konzentriert um zumindest einen Anhaltspunkt zu haben. Die Sole hat -15°C, das Produkt hat 90°C und soll im Laufe des Abkühlprozesses 0°C erreichen. Die Sole wird mit einer Kälteanlage auf Ammoniakbasis gekühlt. Am Rande: Es soll eine kleine preisliche Veranschaulichung darstellen von einer Sandardkälteanlage zu beispielsweise einer Kaltgasanlage mit Stickstoff oder Kohlendioxid.
Hallo aganihm,
in deinem neuen Lebensmittel kommen als Hauptbestandteile neben den ca. 50% Wasser noch Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße in Betracht.
Hier findest du Angaben zur spezifischen Wärmekapazität von Lebensmitteln:
http://mlu.mw.tu-dresden.de/module/m017/thermisch/wa…
und hier vom Wassergehalt:
http://mlu.mw.tu-dresden.de/module/m017/strukturell/…
Nehme ich an, daß es sich um “technologisch und rheologisch veränderte“ Stärke handelt, finde ich in der genannten Tabelle leider keinen Wert.
In erster Näherung kann man als Stärkeersatz für die Rechnung Rohrzucker nehmen, dessen spez. Wärmekapazität cRohrzucker = 1,24 kJ/kg K beträgt. Für Wasser sind
cWasser = 4,18 kJ/kg K anzusetzen. Der Mittelwert aus beiden spez. Wärmekapazitäten [(4,18 + 1,24)/2 = 2,7] kann, grob geschätzt, für das fragliche Lebensmittel genommen werden.
Sollte es sich bei dem geheimen Lebensmittel um 50% Wasser + 50% Eiweiß handeln, kannst du den Wert für Fisch (getrocknet) mit 45% Wassergehalt = 2,35 kJ/kg K der Tabelle entnehmen und in deine Rechnung einsetzen.
Die Wärmemenge die man m = 1 kg dem speziellen Lebensmittel entziehen muß um es von 90 °C auf 0 °C abzukühlen, ergibt sich zu:
Q = m • c • Δt
mit Δt = 90 K und dem jeweils gewünschten c aus den obigen Angaben.